JP2008249842A - Zoom lens and imaging apparatus - Google Patents

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嘉人 岩澤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a zoom lens which is suitable for an interchangeable lens attachable to a single lens reflex camera for silver halide film and a digital single lens reflex camera, which secures a wide viewing angle compatibly with a long lens back, whose various aberrations are satisfactorily corrected, and whose performance degradation due to an assembly error is restrained, and to provide an imaging apparatus using the zoom lens. <P>SOLUTION: The zoom lens 1 includes the first lens group GR1 having negative refractive power, the second lens group GR2 having positive refractive power, the third lens group GR3 having negative refractive power, and the fourth lens group GR4 having positive refractive power, which are located in order from an object side to an image surface side, and performs zooming by moving the respective groups when varying power from a wide angle end to a telephoto end. The zoom lens 1 has a cemented lens of three lenses constituted of a lens G12 having negative refractive power, a biconvex lens G13 having positive refractive power, and a lens G14 having negative refractive power, which are located in order from the object side to the image surface side, in the fourth lens group. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は新規なズームレンズ及び撮像装置に関する。詳しくは、銀塩フィルム用一眼レフカメラもしくはデジタル用一眼レフカメラに装着可能な交換レンズに適した、高性能で、かつレンズバックを十分に確保可能なズームレンズ及び該ズームレンズを使用した撮像装置に関する。   The present invention relates to a novel zoom lens and an imaging apparatus. Specifically, a zoom lens suitable for an interchangeable lens that can be mounted on a single-lens reflex camera for a silver salt film or a digital single-lens reflex camera, and a zoom lens capable of sufficiently securing a lens back, and an image pickup apparatus using the zoom lens About.

近年の光電変換素子の画素数の増加により、撮影光学系にはより高性能なものが求められており、しかもFナンバーが明るく、超広画角を含んだズームレンズが求められている。さらに、一眼レフカメラ用の交換レンズでは、前記した要求に加えて十分なレンズバックを確保しなければならないという制約もある。   Due to the recent increase in the number of pixels of photoelectric conversion elements, there is a demand for higher performance in the photographic optical system, and there is also a demand for zoom lenses that have a bright F number and include a super wide field angle. Furthermore, in the interchangeable lens for a single-lens reflex camera, there is a restriction that a sufficient lens back must be secured in addition to the above-described requirements.

従来技術としては、例えば、特許文献1に、物体側より像面側に順に、負の屈折力を有する第1レンズ群、正の屈折力を有する第2レンズ群、負の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群を配設して成る4群ズーム構成とすることで広角端での画角を122度とした超広角ズームレンズが提案されている。   As conventional techniques, for example, in Patent Document 1, in order from the object side to the image surface side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a first lens group having a negative refractive power. There has been proposed an ultra-wide-angle zoom lens having a four-group zoom configuration in which a three-lens group and a fourth lens group having a positive refractive power are arranged to set the angle of view at the wide-angle end to 122 degrees.

特開2005−106878号公報JP 2005-106878 A

しかしながら、前記特許文献1に示された超広角ズームレンズでは、物体側の有効径が非常に大きくなってしまい、しかも、Fナンバーが望遠端で5.6程度と暗く、小型でありながら、Fナンバーが明るい、という要求を満たし切れていない。   However, in the super wide-angle zoom lens disclosed in Patent Document 1, the effective diameter on the object side becomes very large, and the F number is as dark as about 5.6 at the telephoto end. The demand for bright numbers is not fulfilled.

本発明は前記した問題点に鑑み、銀塩フィルム用一眼レフカメラやデジタル用一眼レフカメラに装着可能な交換レンズに適した、広画角と長いレンズバックの両立を図ることが出来ると共に、各種収差の補正が良好に成され、且つ、組立誤差による性能低下を少なくしたズームレンズ及び該ズームレンズを使用した撮像装置を提供することを課題とする。   In view of the above-mentioned problems, the present invention can achieve both a wide angle of view and a long lens back suitable for an interchangeable lens that can be mounted on a single-lens reflex camera for silver salt film or a single-lens reflex camera for digital use. It is an object of the present invention to provide a zoom lens in which aberration correction is satisfactorily performed and performance deterioration due to an assembly error is reduced, and an imaging apparatus using the zoom lens.

本発明の一実施形態によるズームレンズは、物体側より像面側へ順に位置した、負の屈折力を有する第1レンズ群、正の屈折力を有する第2レンズ群、負の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群から成り、広角端から望遠端への変倍時に、各群を移動させてズーミングを行うズームレンズにおいて、前記第4レンズ群中に、物体側から像面側へ順に位置した、負の屈折力を有するレンズ、両凸形状で正の屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有するレンズで構成される3枚接合レンズを有する。   A zoom lens according to an embodiment of the present invention includes a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a negative refractive power, which are sequentially arranged from the object side to the image plane side. In the zoom lens that includes a third lens group and a fourth lens group having positive refractive power, and performs zooming by moving each group during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the fourth lens group includes: The lens has a negative refractive power, a biconvex lens having a positive refractive power, and a three-piece cemented lens composed of a lens having a negative refractive power, which are positioned in order from the object side to the image plane side.

本発明の一実施形態による撮像装置は、本発明にかかるズームレンズと該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備える。   An imaging apparatus according to an embodiment of the present invention includes a zoom lens according to the present invention and an image sensor that converts an optical image formed by the zoom lens into an electrical signal.

本発明によれば、広画角と長いレンズバックの両立を図ることが出来ると共に、各種収差の補正が良好に成され、且つ、組立誤差による性能低下を少なくすることができる。   According to the present invention, both a wide angle of view and a long lens back can be achieved, various aberrations can be corrected well, and performance degradation due to assembly errors can be reduced.

以下に、本発明ズームレンズ及び撮像装置を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。   The best mode for carrying out the zoom lens and the imaging apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings.

先ず、本発明ズームレンズについて説明する。   First, the zoom lens of the present invention will be described.

本発明ズームレンズは、物体側より像面側へ順に位置した、負の屈折力を有する第1レンズ群、正の屈折力を有する第2レンズ群、負の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群から成り、広角端から望遠端への変倍時に、各群を移動させてズーミングを行うズームレンズであって、前記第4レンズ群中に、物体側から像面側へ順に位置した、負の屈折力を有するレンズ、両凸形状で正の屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有するレンズで構成される3枚接合レンズを有する。   The zoom lens according to the present invention includes a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, a third lens group having a negative refractive power, which are sequentially positioned from the object side to the image plane side. A zoom lens comprising a fourth lens group having a positive refractive power, and performing zooming by moving each group during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, and in the fourth lens group from the object side The lens has a negative refractive power, a biconvex lens having a positive refractive power, and a three-piece cemented lens composed of lenses having a negative refractive power, which are sequentially arranged toward the image plane side.

本発明ズームレンズにあっては、負正負正というズームタイプを採用することにより、広い画角と長いレンズバックの両立を図ると共に、第4レンズ群において、強い曲率を持つ面を使用して、球面収差や軸外のコマ収差の補正を良好に行うことを可能にしている。すなわち、強い曲率を持つ面は、位置感度が高くなり、僅かな位置ずれや傾きによって性能が著しく変動し、高い組立制度を要求されて、コスト増の原因となる。そこで、本発明ズームレンズにあっては、強い曲率を持つ面を接合レンズ中の接合面とすることによって位置感度を低減させて、組み立て時の誤差の発生を減少させて鏡筒構造を簡素化することを可能にしている。   In the zoom lens of the present invention, by adopting a zoom type of negative positive and negative, it is possible to achieve both a wide angle of view and a long lens back, and in the fourth lens group, using a surface having a strong curvature, It is possible to satisfactorily correct spherical aberration and off-axis coma. That is, the surface having a strong curvature has high position sensitivity, and the performance is significantly fluctuated by a slight misalignment or inclination, which requires a high assembling system and causes an increase in cost. Therefore, in the zoom lens of the present invention, the position sensitivity is reduced by using a surface having a strong curvature as a cemented surface in the cemented lens, and the occurrence of errors during assembly is reduced, thereby simplifying the lens barrel structure. It is possible to do.

第4レンズ群は正の屈折力を有する。そこで、第4レンズ群の合成屈折力を正とするために、負の屈折力を有する3枚接合レンズの他に、正の屈折力を有するレンズ群が必要である。そして、第4レンズ群中の正レンズ(群)の正の屈折力を強くすることにより第1レンズ群で発生するペッツバール収差を補正することが可能となるが、強い正の屈折力は他の収差の補正を困難にする。そこで、第4レンズ群中の負レンズを3枚接合レンズとし、この3枚接合レンズ中に強い曲率を持った正レンズを含ませることで第4レンズ群中の正レンズ(群)で発生する球面収差や非点収差を良好に補正しつつ正レンズ(群)の屈折力を強くすることを可能としている。3枚接合レンズを負正負の構成とすることで強い光線の屈折を抑え、良好なペッツバールの補正と色収差の補正を実現することができる。   The fourth lens group has a positive refractive power. Therefore, in order to make the combined refractive power of the fourth lens group positive, a lens group having positive refractive power is required in addition to the three-piece cemented lens having negative refractive power. The Petzval aberration generated in the first lens group can be corrected by increasing the positive refractive power of the positive lens (group) in the fourth lens group. It makes it difficult to correct aberrations. Therefore, a negative lens in the fourth lens group is a three-piece cemented lens, and a positive lens (group) in the fourth lens group is generated by including a positive lens having a strong curvature in the three-piece cemented lens. It is possible to increase the refractive power of the positive lens (group) while satisfactorily correcting spherical aberration and astigmatism. By making the three-piece cemented lens negative and positive, it is possible to suppress the refraction of strong light rays and to realize good Petzval correction and chromatic aberration correction.

本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、以下の条件式(1)及び(2)を満足することが望ましい。
(1)0.3<Ld1−Ld2<0.65
(2)23<|Nd1−Nd2|<74
但し、
Ld1:第4レンズ群中の3枚接合レンズの最物体側のレンズの屈折率
Ld2:第4レンズ群中の3枚接合レンズの物体側から2番目のレンズの屈折率
Nd1:第4レンズ群中の3枚接合レンズの最物体側のレンズのアッベ数
Nd2:第4レンズ群中の3枚接合レンズの物体側から2番目のレンズのアッベ数
とする。
In the zoom lens according to the embodiment of the present invention, it is preferable that the following conditional expressions (1) and (2) are satisfied.
(1) 0.3 <Ld1-Ld2 <0.65
(2) 23 <| Nd1-Nd2 | <74
However,
Ld1: Refractive index of the lens closest to the object side of the third cemented lens in the fourth lens group Ld2: Refractive index of the second lens from the object side of the three cemented lens in the fourth lens group Nd1: Fourth lens group Abbe number Nd2 of the lens on the most object side of the three-piece cemented lens in the middle: The Abbe number of the second lens from the object side of the three-piece cemented lens in the fourth lens group.

これらの条件式(1)、(2)を満足すれば、ズーム全域でサジタルフレアの補正と軸上の色収差の補正を両立させることが可能となる。   Satisfying these conditional expressions (1) and (2) makes it possible to achieve both sagittal flare correction and axial chromatic aberration correction over the entire zoom range.

前記条件式(1)で規定した範囲を外れると、サジタルフレアが大きくなる。また、前記条件式(2)で規定した範囲を外れると、色収差が大きくなる。   If it is out of the range defined by the conditional expression (1), the sagittal flare increases. On the other hand, the chromatic aberration increases when the value is out of the range defined by the conditional expression (2).

本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記3枚接合レンズ中に光軸から離れるほど正の屈折力が弱くなるように形成された非球面を有することが望ましい。さらには、前記3枚接合レンズ中の非球面は、最も像面側に位置していることが望ましい。   In the zoom lens according to an embodiment of the present invention, it is desirable that the three-piece cemented lens has an aspheric surface formed so that the positive refractive power becomes weaker as the distance from the optical axis increases. Furthermore, it is desirable that the aspherical surface in the three-piece cemented lens is located closest to the image plane side.

前記3枚接合レンズ中に前記した非球面を有することによって、コマ収差及び球面収差を良好に補正することができる。また、最も像面側に非球面を配置することは収差補正上更に効果的である。   By having the aspheric surface in the three-piece cemented lens, coma aberration and spherical aberration can be corrected well. In addition, it is more effective in correcting aberrations to dispose an aspherical surface on the most image side.

なお、前記3枚接合レンズ中に形成する非球面は、以下の条件式(4)を満足することが望ましい。
(4)−30 <(|x|−|x0|)/(c0×(N'−N)×f4)< −0.1
但し、
x:非球面の面形状
x0:非球面の参照球面形状
c0:非球面の参照球面の曲率
N:非球面の物体側媒質の屈折率
N’:非球面の像面側媒質の屈折率
f4:第1レンズ群の焦点距離
とする。
The aspheric surface formed in the three-piece cemented lens preferably satisfies the following conditional expression (4).
(4) −30 <(| x | − | x0 |) / (c0 × (N′−N) × f4) <− 0.1
However,
x: aspheric surface shape x0: aspherical reference spherical shape c0: curvature of aspherical reference spherical surface N: refractive index of aspherical object-side medium N ′: refractive index f4 of aspherical image-side medium f4: The focal length of the first lens group.

条件式(4)を満足すれば、軸外のコマ収差と望遠側での球面収差を良好に補正することが可能となる。条件式(4)の上限値を上回ると、非球面のパワーが強くなり過ぎ望遠側での球面収差の補正が困難となる。条件式(4)の下限値を下回ると非球面のパワーが弱くなり過ぎ軸外のコマ収差の補正が困難となる。   If conditional expression (4) is satisfied, off-axis coma aberration and spherical aberration on the telephoto side can be corrected satisfactorily. If the upper limit value of conditional expression (4) is exceeded, the power of the aspheric surface becomes too strong, and it becomes difficult to correct spherical aberration on the telephoto side. If the lower limit value of conditional expression (4) is not reached, the power of the aspheric surface becomes too weak and it becomes difficult to correct off-axis coma.

さらに、前記3枚接合レンズ中の両凸レンズは以下の条件式(5)を満足することが望ましい。
(5)−0.5 <(Rpf+Rpr)/(Rpf−Rpr)< 0.5
但し
Rpf:3枚接合レンズ中の両凸レンズの物体側面の曲率半径
Rpr:3枚接合レンズ中の両凸レンズの像面側面の曲率半径
とする。
Further, it is desirable that the biconvex lens in the three-piece cemented lens satisfies the following conditional expression (5).
(5) −0.5 <(Rpf + Rpr) / (Rpf−Rpr) <0.5
Rpf: radius of curvature of the object side surface of the biconvex lens in the triplet cemented lens Rpr: radius of curvature of the image side surface of the biconvex lens in the triplet cemented lens.

条件式(5)は、第4レンズ群中の3枚接合レンズ中の両凸レンズの形状を規定するための条件式である。条件式(4)を満足すれば、球面収差、コマ収差、非点収差、軸上色収差をバランスよく補正することが可能となる。   Conditional expression (5) is a conditional expression for defining the shape of the biconvex lens in the three-piece cemented lens in the fourth lens group. If conditional expression (4) is satisfied, spherical aberration, coma, astigmatism, and axial chromatic aberration can be corrected in a balanced manner.

本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記第4レンズ群中に、前記3枚接合レンズの物体側に位置する正レンズ群を有し、以下の条件式(3)を満足することが望ましい。
(3)−3.0<f3n/fp<−0.1
但し、
f3n:第4レンズ群中の3枚接合レンズの焦点距離
fp:第4レンズ群中において3枚接合レンズの物体側に位置する正レンズ群の焦点距離
とする。
In the zoom lens according to an embodiment of the present invention, the fourth lens group includes a positive lens group located on the object side of the three-piece cemented lens, and satisfies the following conditional expression (3): It is desirable.
(3) -3.0 <f3n / fp <-0.1
However,
f3n: focal length of the three-piece cemented lens in the fourth lens group fp: focal length of the positive lens group located on the object side of the three-piece cemented lens in the fourth lens group.

前記3枚接合レンズの物体側に正レンズ群を有することで、コマ収差と像面性を良好に補正することができる。さらに、前記条件式(3)は、3枚接合レンズとその物体側の正レンズ群との焦点距離比を規定するもので、条件式(3)の上限値を上回ると、正レンズ群のパワーが弱くなり第4レンズ群の径方向の大型化を招く。逆に、条件式(3)の下限値を下回ると、正レンズ群のパワーが強くなり、正レンズ群と3枚接合レンズとの間の間隔の誤差に対する敏感度が強くなりすぎ、高い組み込み精度が要求されてしまう。   By having a positive lens group on the object side of the three-piece cemented lens, coma and image plane can be favorably corrected. Further, the conditional expression (3) defines the focal length ratio between the three-piece cemented lens and the positive lens group on the object side. If the upper limit value of the conditional expression (3) is exceeded, the power of the positive lens group is determined. Becomes weaker, leading to an increase in the radial size of the fourth lens unit. On the contrary, if the lower limit value of conditional expression (3) is not reached, the power of the positive lens group becomes strong, the sensitivity to the error in the distance between the positive lens group and the three-piece cemented lens becomes too strong, and high incorporation accuracy. Is required.

次に、本発明ズームレンズの具体的な実施の形態及び該実施の形態に具体的な数値を適用した数値実施例について図面及び表を参照して説明する。   Next, specific embodiments of the zoom lens of the present invention and numerical examples in which specific numerical values are applied to the embodiments will be described with reference to the drawings and tables.

なお、各実施の形態において非球面が導入されており、該非球面形状は、次の数1式によって定義されるものとする。   In each embodiment, an aspherical surface is introduced, and the aspherical shape is defined by the following equation (1).

Figure 2008249842
Figure 2008249842

なお、数1式において、xはレンズ面の頂点からの光軸方向の距離、yは光軸と垂直な方向の高さ、cはレンズ面の頂点での近軸曲率、εは円錐定数、A iは第 i 次の非球面係数である。 In Equation 1, x is the distance in the optical axis direction from the apex of the lens surface, y is the height in the direction perpendicular to the optical axis, c is the paraxial curvature at the apex of the lens surface, ε is the conic constant, A i is the i th aspherical coefficient.

図1は第1の実施の形態に係るズームレンズ1の広角端におけるレンズ構成を示すものであり、矢印で各レンズ群の望遠端へ向けての光軸上における移動軌跡を示す。   FIG. 1 shows a lens configuration at the wide-angle end of the zoom lens 1 according to the first embodiment, and arrows indicate movement trajectories on the optical axis toward the telephoto end of each lens group.

ズームレンズ1は、物体側から像面側へ順に、負の屈折力を有する第1レンズ群GR1、正の屈折力を有する第2レンズ群GR2、負の屈折力を有する第3レンズ群GR3、正の屈折力を有する第4レンズ群GR4が配列されて成る。   The zoom lens 1 includes, in order from the object side to the image plane side, a first lens group GR1 having a negative refractive power, a second lens group GR2 having a positive refractive power, a third lens group GR3 having a negative refractive power, The fourth lens group GR4 having a positive refractive power is arranged.

第1レンズ群GR1は、物体側から像面側へ順に位置した、物体側に非球面を有し、かつ、像面側に強い曲率の凹面を有する負レンズG1と、像面側に強い曲率の凹面を有する負レンズG2とで構成される物体側サブ群と、物体側に非球面を有する負レンズG3と、負レンズG4と、正レンズG5とで構成される像面側サブ群とで構成される。第2レンズ群GR2は、物体側から像面側へ順に位置した、負レンズG6と正レンズG7との接合レンズと、正レンズG8とで構成される。第3レンズ群GR3は、物体側から像面側へ順に位置した、負レンズG9と正レンズG10との接合レンズで構成される。第4レンズ群GR4は、物体側から像面側へ順に位置した、正レンズG11と、負レンズG12と正レンズG13と像面側に非球面を有する負レンズG14との3枚接合レンズと、正レンズG15とで構成される。そして、第2レンズ群GR2の物体側に開口絞りSが位置し、また、第1レンズ群GR1のうち第3レンズG3と第4レンズG4と第5レンズG5とから成る像面側サブ群が光軸上を移動してフォーカシングを為す。   The first lens group GR1 is positioned in order from the object side to the image plane side, and has a negative lens G1 having an aspheric surface on the object side and a concave surface having a strong curvature on the image plane side, and a strong curvature on the image plane side. An object-side sub-group composed of a negative lens G2 having a concave surface, an image-side sub-group composed of a negative lens G3 having an aspheric surface on the object side, a negative lens G4, and a positive lens G5. Composed. The second lens group GR2 includes a cemented lens of a negative lens G6 and a positive lens G7, and a positive lens G8, which are sequentially positioned from the object side to the image plane side. The third lens group GR3 is composed of a cemented lens of a negative lens G9 and a positive lens G10, which are sequentially positioned from the object side to the image plane side. The fourth lens group GR4 includes, in order from the object side to the image plane side, a three-piece cemented lens including a positive lens G11, a negative lens G12, a positive lens G13, and a negative lens G14 having an aspheric surface on the image plane side. It comprises a positive lens G15. An aperture stop S is positioned on the object side of the second lens group GR2, and an image plane side subgroup including the third lens G3, the fourth lens G4, and the fifth lens G5 in the first lens group GR1 is included. Move on the optical axis for focusing.

表1に第1の実施の形態に係るズームレンズ1に具体的数値を適用した数値実施例1のレンズデータを示す。なお、表1及び他のレンズデータを示す表において、「面番号」は物体側から数えてi番目の面であることを示し、「曲率半径」は物体側から第i番目の面の近軸曲率半径を、「軸上面間隔」は第i面と第i+1面との間の軸上面間隔を、「屈折率」は物体側に第i面を有する硝材のd線(波長=587.6nm(ナノメータ))における屈折率を、「アッベ数」は物体側に第i面を有する硝材のd線におけるアッベ数を、それぞれ示し、面番号iの後に付した「*」は当該面が非球面であることを示し、軸上面間隔に関し「di」は当該軸上面間隔が可変間隔であることを示す。   Table 1 shows lens data of Numerical Example 1 in which specific numerical values are applied to the zoom lens 1 according to the first embodiment. In Table 1 and other tables showing lens data, “surface number” indicates the i-th surface counted from the object side, and “curvature radius” indicates the paraxial axis of the i-th surface from the object side. The radius of curvature, “axis top surface spacing” is the shaft top surface spacing between the i-th surface and the (i + 1) -th surface, and “refractive index” is the d-line (wavelength = 587.6 nm (wavelength = 587.6 nm The refractive index in nanometers)), “Abbe number” indicates the Abbe number in the d-line of the glass material having the i-th surface on the object side, and “*” after the surface number i indicates that the surface is aspherical “Di” indicates that the distance between the shaft upper surfaces is a variable interval.

Figure 2008249842
Figure 2008249842

広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群GR1と第2レンズ群GR2(開口絞りS)との間の間隔d10、第2レンズ群GR2と第3レンズ群GR3との間の間隔d16及び第3レンズ群GR3と第4レンズ群GR4との間の間隔d19が変化する。そこで、数値実施例1における前記各間隔d4、d10、d16及びd19の広角端(f=15.40)、広角端と望遠端との間の中間焦点距離(f=23.25)及び望遠端(f=33.99)における各値を焦点距離f、FナンバーFno、画角2ωと共に表2に示す。なお、第1レンズ群GR1中の物体側サブ群と像面側サブ群との間の間隔d4はフォーカシング時に変化する。   During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the distance d10 between the first lens group GR1 and the second lens group GR2 (aperture stop S), and the distance d16 between the second lens group GR2 and the third lens group GR3. In addition, the distance d19 between the third lens group GR3 and the fourth lens group GR4 changes. Therefore, in the numerical example 1, the wide-angle end (f = 15.40), the intermediate focal length (f = 23.25) and the telephoto end (f = 33.99) between the wide-angle end and the telephoto end of the intervals d4, d10, d16 and d19. ) Are shown in Table 2 together with the focal length f, F number Fno, and angle of view 2ω. The distance d4 between the object side sub group and the image plane side sub group in the first lens group GR1 changes during focusing.

Figure 2008249842
Figure 2008249842

第1レンズG1の物体側面(第1面)、第3レンズG3の物体側面(第5面)、第14レンズG14の像面側面(第25面)は非球面で構成されている。そこで、数値実施例1における上記各面の非球面係数を円錐定数εと共に表3に示す。   The object side surface (first surface) of the first lens G1, the object side surface (fifth surface) of the third lens G3, and the image surface side surface (25th surface) of the fourteenth lens G14 are aspherical. Therefore, Table 3 shows the aspheric coefficients of the surfaces in Numerical Example 1 together with the conic constant ε.

Figure 2008249842
Figure 2008249842

図2乃至図4は数値実施例1の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものであり、図2は広角端における、図3は中間焦点距離における、図4は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において縦軸は開放F値との割合、横軸にデフォーカスをとり、実線がd線、破線がC線(波長=656.3nm)、1点鎖線がg線(波長=435.8nm)での球面収差をそれぞれ表わす。非点収差図では縦軸が像高、横軸がフォーカスで、実線がサジタル、破線がメリジオナルの各像面を表わす。歪曲収差図では縦軸が像高、横軸は%で表わす。   2 to 4 show spherical aberration, astigmatism, and distortion in the infinite focus state of Numerical Example 1, FIG. 2 is at the wide angle end, FIG. 3 is at the intermediate focal length, and FIG. The aberrations at the telephoto end are shown. In the spherical aberration diagram, the vertical axis represents the ratio to the open F value, the horizontal axis defocused, the solid line is the d line, the broken line is the C line (wavelength = 656.3 nm), and the alternate long and short dash line is the g line (wavelength = Represents the spherical aberration at 435.8 nm). In the astigmatism diagram, the vertical axis represents the image height, the horizontal axis represents the focus, the solid line represents the sagittal, and the broken line represents the meridional image plane. In the distortion diagram, the vertical axis represents the image height and the horizontal axis represents%.

図5は第2の実施の形態に係るズームレンズ2の広角端におけるレンズ構成を示すものであり、矢印で各レンズ群の望遠端へ向けての光軸上における移動軌跡を示す。   FIG. 5 shows the lens configuration at the wide-angle end of the zoom lens 2 according to the second embodiment, and arrows indicate the movement trajectory on the optical axis toward the telephoto end of each lens group.

ズームレンズ2は、物体側から像面側へ順に、負の屈折力を有する第1レンズ群GR1、正の屈折力を有する第2レンズ群GR2、負の屈折力を有する第3レンズ群GR3、正の屈折力を有する第4レンズ群GR4が配列されて成る。   The zoom lens 2 includes, in order from the object side to the image plane side, a first lens group GR1 having a negative refractive power, a second lens group GR2 having a positive refractive power, a third lens group GR3 having a negative refractive power, The fourth lens group GR4 having a positive refractive power is arranged.

第1レンズ群GR1は、物体側から像面側へ順に位置した、物体側に非球面を有し、かつ、像面側に強い曲率の凹面を有する負レンズG1と、像面側に強い曲率の凹面を有する負レンズG2とで構成される物体側サブ群と、物体側に非球面を有する負レンズG3と、正レンズG4とで構成される像面側サブ群とで構成される。第2レンズ群GR2は、物体側から像面側へ順に位置した、負レンズG5と正レンズG6との接合レンズと、正レンズG7とで構成される。第3レンズ群GR3は、物体側から像面側へ順に位置した、負レンズG8と正レンズG9との接合レンズで構成される。第4レンズ群GR4は、物体側から像面側へ順に位置した、正レンズG10と、負レンズG11と正レンズG12と像面側に非球面を有する負レンズG13との3枚接合レンズと、正レンズG14とで構成される。そして、第2レンズ群GR2と第3レンズ群GR3との間に開口絞りSが位置し、また、第1レンズ群GR1のうち第3レンズG3と第4レンズG4とから成る像面側サブ群が光軸上を移動してフォーカシングを為す。   The first lens group GR1 is positioned in order from the object side to the image plane side, and has a negative lens G1 having an aspheric surface on the object side and a concave surface having a strong curvature on the image plane side, and a strong curvature on the image plane side. An object-side sub-group including a negative lens G2 having a concave surface, an image-side sub-group including a negative lens G3 having an aspheric surface on the object side, and a positive lens G4. The second lens group GR2 includes a cemented lens of a negative lens G5 and a positive lens G6, and a positive lens G7, which are sequentially positioned from the object side to the image plane side. The third lens group GR3 is composed of a cemented lens of a negative lens G8 and a positive lens G9, which are sequentially positioned from the object side to the image plane side. The fourth lens group GR4 includes, in order from the object side to the image surface side, a three-lens cemented lens including a positive lens G10, a negative lens G11, a positive lens G12, and a negative lens G13 having an aspheric surface on the image surface side. It comprises a positive lens G14. An aperture stop S is located between the second lens group GR2 and the third lens group GR3, and an image plane side subgroup consisting of the third lens G3 and the fourth lens G4 in the first lens group GR1. Moves on the optical axis for focusing.

表4に第2の実施の形態に係るズームレンズ2に具体的数値を適用した数値実施例2のレンズデータを示す。   Table 4 shows lens data of Numerical Example 2 in which specific numerical values are applied to the zoom lens 2 according to the second embodiment.

Figure 2008249842
Figure 2008249842

広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群GR1と第2レンズ群GR2との間の間隔d8、第2レンズ群GR2と第3レンズ群GR3(開口絞りS)との間の間隔d13及び第3レンズ群GR3と第4レンズ群GR4との間の間隔d17が変化する。そこで、数値実施例2における前記各間隔d8、d13及びd17の広角端(f=10.22)、広角端と望遠端との間の中間焦点距離(f=15.43)及び望遠端(f=23.32)における各値を焦点距離f、FナンバーFno、画角2ωと共に表5に示す。なお、第1レンズ群GR1中の物体側サブ群と像面側サブ群との間の間隔d4はフォーカシング時に変化する。   During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the distance d8 between the first lens group GR1 and the second lens group GR2, and the distance d13 between the second lens group GR2 and the third lens group GR3 (aperture stop S). In addition, the distance d17 between the third lens group GR3 and the fourth lens group GR4 changes. Therefore, at the wide-angle end (f = 10.22), the intermediate focal length (f = 15.43) between the wide-angle end and the telephoto end, and the telephoto end (f = 23.32) of the intervals d8, d13, and d17 in Numerical Example 2. Each value is shown in Table 5 together with the focal length f, F number Fno, and angle of view 2ω. The distance d4 between the object side sub group and the image plane side sub group in the first lens group GR1 changes during focusing.

Figure 2008249842
Figure 2008249842

第1レンズG1の物体側面(第1面)、第3レンズG3の物体側面(第5面)、第13レンズG13の像面側面(第23面)は非球面で構成されている。そこで、数値実施例2における上記各面の非球面係数を円錐定数εと共に表6に示す。   The object side surface (first surface) of the first lens G1, the object side surface (fifth surface) of the third lens G3, and the image surface side surface (23rd surface) of the thirteenth lens G13 are aspherical. Therefore, Table 6 shows the aspheric coefficients of the above surfaces in Numerical Example 2 together with the conic constant ε.

Figure 2008249842
Figure 2008249842

図6乃至図8は数値実施例2の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものであり、図6は広角端における、図7は中間焦点距離における、図8は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において縦軸は開放F値との割合、横軸にデフォーカスをとり、実線がd線、破線がC線、1点鎖線がg線での球面収差をそれぞれ表わす。非点収差図では縦軸が像高、横軸がフォーカスで、実線がサジタル、破線がメリジオナルの各像面を表わす。歪曲収差図では縦軸が像高、横軸は%で表わす。   6 to 8 show spherical aberration, astigmatism, and distortion in the infinite focus state of Numerical Example 2, FIG. 6 is at the wide angle end, FIG. 7 is at the intermediate focal length, and FIG. The aberrations at the telephoto end are shown. In the spherical aberration diagram, the vertical axis represents the ratio to the open F value, the horizontal axis represents defocus, the solid line represents the d-line, the broken line represents the C line, and the alternate long and short dash line represents the spherical aberration. In the astigmatism diagram, the vertical axis represents the image height, the horizontal axis represents the focus, the solid line represents the sagittal, and the broken line represents the meridional image plane. In the distortion diagram, the vertical axis represents the image height and the horizontal axis represents%.

図9は第3の実施の形態に係るズームレンズ3の広角端におけるレンズ構成を示すものであり、矢印で各レンズ群の望遠端へ向けての光軸上における移動軌跡を示す。   FIG. 9 shows the lens configuration at the wide-angle end of the zoom lens 3 according to the third embodiment, and arrows indicate the movement trajectory on the optical axis toward the telephoto end of each lens group.

ズームレンズ3は、物体側から像面側へ順に、負の屈折力を有する第1レンズ群GR1、正の屈折力を有する第2レンズ群GR2、負の屈折力を有する第3レンズ群GR3、正の屈折力を有する第4レンズ群GR4が配列されて成る。   The zoom lens 3 includes, in order from the object side to the image plane side, a first lens group GR1 having a negative refractive power, a second lens group GR2 having a positive refractive power, a third lens group GR3 having a negative refractive power, The fourth lens group GR4 having a positive refractive power is arranged.

第1レンズ群GR1は、物体側から像面側へ順に位置した、物体側に非球面を有し、かつ、像面側に強い曲率の凹面を有する負レンズG1と、像面側に強い曲率の凹面を有する負レンズG2とで構成される物体側サブ群と、物体側に非球面を有する負レンズG3と、正レンズG4とで構成される像面側サブ群とで構成される。第2レンズ群GR2は、物体側から像面側へ順に位置した、負レンズG5と正レンズG6との接合レンズと、正レンズG7とで構成される。第3レンズ群GR3は、物体側から像面側へ順に位置した、負レンズG8と正レンズG9との接合レンズで構成される。第4レンズ群GR4は、物体側から像面側へ順に位置した、正レンズG10と、負レンズG11と正レンズG12と像面側に非球面を有する負レンG13との3枚接合レンズと、正レンズG14とで構成される。そして、第2レンズ群GR2の物体側に開口絞りSが位置し、また、第1レンズ群GR1のうち第3レンズG3と第4レンズG4とから成る像面側サブ群が光軸上を移動してフォーカシングを為す。   The first lens group GR1 is positioned in order from the object side to the image plane side, and has a negative lens G1 having an aspheric surface on the object side and a concave surface having a strong curvature on the image plane side, and a strong curvature on the image plane side. An object-side sub-group including a negative lens G2 having a concave surface, an image-side sub-group including a negative lens G3 having an aspheric surface on the object side, and a positive lens G4. The second lens group GR2 includes a cemented lens of a negative lens G5 and a positive lens G6, and a positive lens G7, which are sequentially positioned from the object side to the image plane side. The third lens group GR3 is composed of a cemented lens of a negative lens G8 and a positive lens G9, which are sequentially positioned from the object side to the image plane side. The fourth lens group GR4 includes, in order from the object side to the image plane side, a three-lens cemented lens including a positive lens G10, a negative lens G11, a positive lens G12, and a negative lens G13 having an aspheric surface on the image plane side, It comprises a positive lens G14. The aperture stop S is positioned on the object side of the second lens group GR2, and the image side sub-group consisting of the third lens G3 and the fourth lens G4 in the first lens group GR1 moves on the optical axis. And do focusing.

表7に第3の実施の形態に係るズームレンズ3に具体的数値を適用した数値実施例3のレンズデータを示す。   Table 7 shows lens data of Numerical Example 3 in which specific numerical values are applied to the zoom lens 3 according to the third embodiment.

Figure 2008249842
Figure 2008249842

広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群GR1と第2レンズ群GR2(開口絞りS)との間の間隔d8、第2レンズ群GR2と第3レンズ群GR3との間の間隔d14及び第3レンズ群GR3と第4レンズ群GR4との間の間隔d17が変化する。そこで、数値実施例3における前記各間隔d8、d14及びd17の広角端(f=10.22)、広角端と望遠端との間の中間焦点距離(f=15.43)及び望遠端(f=23.32)における各値を焦点距離f、FナンバーFno、画角2ωと共に表8に示す。なお、第1レンズ群GR1中の物体側サブ群と像面側サブ群との間の間隔d4はフォーカシング時に変化する。   During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the distance d8 between the first lens group GR1 and the second lens group GR2 (aperture stop S) and the distance d14 between the second lens group GR2 and the third lens group GR3. In addition, the distance d17 between the third lens group GR3 and the fourth lens group GR4 changes. Therefore, at the wide-angle end (f = 10.22), the intermediate focal length (f = 15.43) between the wide-angle end and the telephoto end, and the telephoto end (f = 23.32) of the intervals d8, d14, and d17 in Numerical Example 3. Each value is shown in Table 8 together with the focal length f, F number Fno, and angle of view 2ω. The distance d4 between the object side sub group and the image plane side sub group in the first lens group GR1 changes during focusing.

Figure 2008249842
Figure 2008249842

第1レンズG1の物体側面(第1面)、第3レンズG3の物体側面(第5面)、第13レンズG13の像面側面(第23面)は非球面で構成されている。そこで、数値実施例3における上記各面の非球面係数を円錐定数εと共に表9に示す。  The object side surface (first surface) of the first lens G1, the object side surface (fifth surface) of the third lens G3, and the image surface side surface (23rd surface) of the thirteenth lens G13 are aspherical. Therefore, Table 9 shows the aspheric coefficients of the above surfaces in Numerical Example 3 together with the conic constant ε.

Figure 2008249842
Figure 2008249842

図10乃至図12は数値実施例3の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものであり、図10は広角端における、図11は中間焦点距離における、図12は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において縦軸は開放F値との割合、横軸にデフォーカスをとり、実線がd線、破線がC線、1点鎖線がg線での球面収差をそれぞれ表わす。非点収差図では縦軸が像高、横軸がフォーカスで、実線がサジタル、破線がメリジオナルの各像面を表わす。歪曲収差図では縦軸が像高、横軸は%で表わす。   10 to 12 show spherical aberration, astigmatism, and distortion in the infinite focus state in Numerical Example 3, FIG. 10 is at the wide angle end, FIG. 11 is at the intermediate focal length, and FIG. The aberrations at the telephoto end are shown. In the spherical aberration diagram, the vertical axis represents the ratio to the open F value, the horizontal axis represents defocus, the solid line represents the d-line, the broken line represents the C line, and the alternate long and short dash line represents the spherical aberration. In the astigmatism diagram, the vertical axis represents the image height, the horizontal axis represents the focus, the solid line represents the sagittal, and the broken line represents the meridional image plane. In the distortion diagram, the vertical axis represents the image height and the horizontal axis represents%.

図13は第4の実施の形態に係るズームレンズ4の広角端におけるレンズ構成を示すものであり、矢印で各レンズ群の望遠端へ向けての光軸上における移動軌跡を示す。   FIG. 13 shows the lens configuration at the wide-angle end of the zoom lens 4 according to the fourth embodiment, and arrows indicate the movement trajectory on the optical axis toward the telephoto end of each lens group.

ズームレンズ4は、物体側から像面側へ順に、負の屈折力を有する第1レンズ群GR1、正の屈折力を有する第2レンズ群GR2、負の屈折力を有する第3レンズ群GR3、正の屈折力を有する第4レンズ群GR4が配列されて成る。   The zoom lens 4 includes, in order from the object side to the image plane side, a first lens group GR1 having a negative refractive power, a second lens group GR2 having a positive refractive power, a third lens group GR3 having a negative refractive power, The fourth lens group GR4 having a positive refractive power is arranged.

第1レンズ群GR1は、物体側から像面側へ順に位置した、物体側に非球面を有し、かつ、像面側に強い曲率の凹面を有する負レンズG1と、像面側に強い曲率の凹面を有する負レンズG2とで構成される物体側サブ群と、物体側に非球面を有する負レンズG3と、負レンズG4と、正レンズG5とで構成される像面側サブ群とで構成される。第2レンズ群GR2は、物体側から像面側へ順に位置した、負レンズG6と正レンズG7との接合レンズと、正レンズG8とで構成される。第3レンズ群GR3は、物体側から像面側へ順に位置した、負レンズG9と、負レンズG10と正レンズG11との接合レンとで構成される。第4レンズ群GR4は、物体側から像面側へ順に位置した、正レンズG12と、負レンズG13と正レンズG14と像面側に非球面を有する負レンズG15との3枚接合レンズと、正レンズG16とで構成される。そして、第2レンズ群GR2の物体側に開口絞りSが位置し、また、第1レンズ群GR1のうち第3レンズG3と第4レンズG4と第5レンズG5とから成る像面側サブ群が光軸上を移動してフォーカシングを為す。   The first lens group GR1 is positioned in order from the object side to the image plane side, and has a negative lens G1 having an aspheric surface on the object side and a concave surface having a strong curvature on the image plane side, and a strong curvature on the image plane side. An object-side sub-group composed of a negative lens G2 having a concave surface, an image-side sub-group composed of a negative lens G3 having an aspheric surface on the object side, a negative lens G4, and a positive lens G5. Composed. The second lens group GR2 includes a cemented lens of a negative lens G6 and a positive lens G7, and a positive lens G8, which are sequentially positioned from the object side to the image plane side. The third lens group GR3 includes a negative lens G9, and a cemented lens of the negative lens G10 and the positive lens G11, which are positioned in order from the object side to the image plane side. The fourth lens group GR4 includes, in order from the object side to the image plane side, a three-piece cemented lens including a positive lens G12, a negative lens G13, a positive lens G14, and a negative lens G15 having an aspheric surface on the image plane side. It comprises a positive lens G16. An aperture stop S is positioned on the object side of the second lens group GR2, and an image plane side subgroup including the third lens G3, the fourth lens G4, and the fifth lens G5 in the first lens group GR1 is included. Move on the optical axis for focusing.

表10に第4の実施の形態に係るズームレンズ4に具体的数値を適用した数値実施例4のレンズデータを示す。   Table 10 shows lens data of a numerical example 4 in which specific numerical values are applied to the zoom lens 4 according to the fourth embodiment.

Figure 2008249842
Figure 2008249842

広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群GR1と第2レンズ群GR2(開口絞りS)との間の間隔d10、第2レンズ群GR2と第3レンズ群GR3との間の間隔d16及び第3レンズ群GR3と第4レンズ群GR4との間の間隔d21が変化する。そこで、数値実施例4における前記各間隔d10、d16及びd21の広角端(f=16.42)、広角端と望遠端との間の中間焦点距離(f=24.01)及び望遠端(f=34.01)における各値を焦点距離f、FナンバーFno、画角2ωと共に表11に示す。なお、第1レンズ群GR1中の物体側サブ群と像面側サブ群との間の間隔d4はフォーカシング時に変化する。   During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the distance d10 between the first lens group GR1 and the second lens group GR2 (aperture stop S), and the distance d16 between the second lens group GR2 and the third lens group GR3. Further, the distance d21 between the third lens group GR3 and the fourth lens group GR4 changes. Therefore, at the wide-angle end (f = 16.42), the intermediate focal length (f = 24.01) between the wide-angle end and the telephoto end, and the telephoto end (f = 34.01) of the intervals d10, d16, and d21 in Numerical Example 4. Each value is shown in Table 11 together with the focal length f, F number Fno, and angle of view 2ω. The distance d4 between the object side sub group and the image plane side sub group in the first lens group GR1 changes during focusing.

Figure 2008249842
Figure 2008249842

第1レンズG1の物体側面(第1面)、第3レンズG3の物体側面(第5面)、第15レンズG15の像面側面(第27面)は非球面で構成されている。そこで、数値実施例4における上記各面の非球面係数を円錐定数εと共に表12に示す。   The object side surface (first surface) of the first lens G1, the object side surface (fifth surface) of the third lens G3, and the image surface side surface (27th surface) of the fifteenth lens G15 are aspherical. Therefore, Table 12 shows the aspheric coefficients of the above surfaces in Numerical Example 4 together with the conic constant ε.

Figure 2008249842
Figure 2008249842

図14乃至図16は数値実施例4の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものであり、図14は広角端における、図15は中間焦点距離における、図16は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において縦軸は開放F値との割合、横軸にデフォーカスをとり、実線がd線、破線がC線、1点鎖線がg線での球面収差をそれぞれ表わす。非点収差図では縦軸が像高、横軸がフォーカスで、実線がサジタル、破線がメリジオナルの各像面を表わす。歪曲収差図では縦軸が像高、横軸は%で表わす。   14 to 16 show spherical aberration, astigmatism, and distortion in the infinite focus state in Numerical Example 4, FIG. 14 is at the wide angle end, FIG. 15 is at the intermediate focal length, and FIG. The aberrations at the telephoto end are shown. In the spherical aberration diagram, the vertical axis represents the ratio to the open F value, the horizontal axis represents defocus, the solid line represents the d-line, the broken line represents the C line, and the alternate long and short dash line represents the spherical aberration. In the astigmatism diagram, the vertical axis represents the image height, the horizontal axis represents the focus, the solid line represents the sagittal, and the broken line represents the meridional image plane. In the distortion diagram, the vertical axis represents the image height and the horizontal axis represents%.

以下の表13に上記数値実施例1乃至4の条件式(1)乃至(5)の各条件式対応値を示す。   Table 13 below shows values corresponding to the conditional expressions (1) to (5) in the numerical examples 1 to 4.

Figure 2008249842
Figure 2008249842

数値実施例1乃至4は、それぞれ条件式(1)乃至(5)を満足し、また、各収差図に示すように、広角端、広角端と望遠端との間の中間焦点距離及び望遠端において、各収差ともバランス良く補正されている。   Numerical Examples 1 to 4 satisfy the conditional expressions (1) to (5), respectively, and as shown in the respective aberration diagrams, the intermediate focal length between the wide angle end and the telephoto end, and the telephoto end, as shown in each aberration diagram In FIG. 5, each aberration is corrected with good balance.

次に、本発明撮像装置について説明する。   Next, the imaging apparatus of the present invention will be described.

本発明撮像装置は、ズームレンズと該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、前記ズームレンズは、物体側より像面側へ順に位置した、負の屈折力を有する第1レンズ群、正の屈折力を有する第2レンズ群、負の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群から成り、広角端から望遠端への変倍時に、各群を移動させてズーミングを行い、前記第4レンズ群中に、物体側から像面側へ順に位置した、負の屈折力を有するレンズ、両凸形状で正の屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有するレンズで構成される3枚接合レンズを有する。   An imaging apparatus according to the present invention includes a zoom lens and an imaging element that converts an optical image formed by the zoom lens into an electrical signal, and the zoom lens is positioned in order from the object side to the image plane side. A first lens group having power, a second lens group having positive refractive power, a third lens group having negative refractive power, and a fourth lens group having positive refractive power, from the wide-angle end to the telephoto end. During zooming, each group is moved to perform zooming, and in the fourth lens group, a lens having a negative refractive power, which is located in order from the object side to the image plane side, has a birefringent positive refractive power. And a three-piece cemented lens composed of a lens having negative refractive power.

従って、本発明撮像装置にあっては、広い画角と長いレンズバックの両立を図ると共に、第4レンズ群において、強い曲率を持つ面を使用して、球面収差や軸外のコマ収差の補正を良好に行うことを可能にしたズームレンズを備える。   Therefore, in the imaging apparatus of the present invention, a wide field angle and a long lens back are compatible, and the fourth lens group uses a surface with a strong curvature to correct spherical aberration and off-axis coma. A zoom lens that makes it possible to perform the above-mentioned operations well.

次に、本発明撮像装置の具体的な実施の形態を図17にブロック図で示す。   Next, a specific embodiment of the imaging apparatus of the present invention is shown in a block diagram in FIG.

デジタルカメラ10は、レンズ交換式の、いわゆる一眼レフカメラとして構成されている。デジタルカメラ10はレンズユニット20を撮像素子を備えるカメラ本体30に着脱自在に装着して使用するようになっている。   The digital camera 10 is configured as a so-called single-lens reflex camera with interchangeable lenses. The digital camera 10 is used by detachably attaching the lens unit 20 to a camera body 30 having an image pickup device.

レンズユニット20は、ズームレンズ又は単焦点レンズとこれらレンズの各部を駆動する駆動部と前記駆動部を駆動制御する制御部を備え、前記レンズとして前記した本発明ズームレンズを使用することができる。すなわち、前記各実施形態に示したズームレンズ1乃至4及びそれらの数値実施例或いは前記実施形態や数値実施例に示した形態以外の形態で実施する本発明ズームレンズを使用することができる。前記レンズがズームレンズ21である場合、ズーミング時に所定のレンズ群、例えば、各レンズ群を移動させるズーム駆動部22、フォーカシング時に所定のレンズ群、例えば、前記第1レンズ群中の像面側サブ群を移動させるフォーカス駆動部23、開口絞りの開口径を変化させるアイリス駆動部24などの各駆動部を備え、これら各駆動部を駆動制御するレンズ制御CPU(Central Processing Unit)25を備える。   The lens unit 20 includes a zoom lens or a single focus lens, a drive unit that drives each part of these lenses, and a control unit that drives and controls the drive unit, and the above-described zoom lens of the present invention can be used as the lens. That is, it is possible to use the zoom lenses 1 to 4 shown in the above-described embodiments and their numerical examples, or the zoom lenses of the present invention implemented in forms other than those shown in the above-described embodiments and numerical examples. When the lens is a zoom lens 21, a predetermined lens group, for example, a zoom driving unit 22 that moves each lens group during zooming, and a predetermined lens group, for example, an image plane side sub-element in the first lens group during focusing. Each drive unit includes a focus drive unit 23 that moves the group and an iris drive unit 24 that changes the aperture diameter of the aperture stop, and a lens control CPU (Central Processing Unit) 25 that controls the drive of each drive unit.

カメラ本体30にはズームレンズ21で形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子31を備える。また、撮像素子31の前には跳ね上げミラー32が配置されており、ズームレンズ21からの光をペンタプリズム33へと導き、さらに、ペンタプリズム33から接眼レンズ34へと導かれる。そして、撮影者は、前記接眼レンズ34を通してズームレンズ21で形成された光学像を見ることができる。   The camera body 30 includes an image sensor 31 that converts an optical image formed by the zoom lens 21 into an electrical signal. In addition, a flip-up mirror 32 is disposed in front of the image sensor 31, and the light from the zoom lens 21 is guided to the pentaprism 33, and further from the pentaprism 33 to the eyepiece lens 34. The photographer can view the optical image formed by the zoom lens 21 through the eyepiece lens 34.

前記撮像素子31には、例えば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)などが適用可能である。撮像素子31から出力された電気的画像信号は画像処理回路35で各種処理を施された後、所定の方式でデータ圧縮され、画像データとして画像メモリー36に一時保存される。   For example, a CCD (Charge Coupled Device), a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor), or the like can be applied to the imaging element 31. The electrical image signal output from the image pickup device 31 is subjected to various processes by the image processing circuit 35, and then data compression is performed by a predetermined method and is temporarily stored in the image memory 36 as image data.

カメラ制御CPU(Central Processing Unit)37はカメラ本体30及びレンズユニット20の全体を統括的に制御するものであり、前記画像メモリー36に一時的に保存された画像データを取り出し、液晶表示装置38に表示したり、外部メモリー39に保存したりする。また、外部メモリー39に保存されている画像データを読み出して液晶表示装置38に表示する。シャッターレリーズスイッチ、ズーミングスイッチ、等の操作部40からの信号がカメラ制御CPU37に入力され、該操作部40からの信号に基づいて各部を制御する。例えば、シャッターレリーズスイッチが操作されると、カメラ制御CPU37からミラー駆動部41へ指令が出されると共にタイミング制御部42へ指令が出され、ミラー駆動部41によって跳ね上げミラー32が図に2点鎖線で示すように跳ね上げられてズームレンズ21からの光線が撮像素子31に入力され、且つ、タイミング制御部42によって撮像素子の信号読み出しタイミングが制御される。カメラ本体30とレンズユニット20との間は通信コネクタ43によって接続されており、ズームレンズ21の制御に関する信号、例えば、AF(Auto Focus)信号、AE(Auto Exposure)信号、ズーミング信号はカメラ制御CPU37から通信コネクタ43を介してレンズ制御CPU25に送られ、レンズ制御CPU25によってズーム駆動部22、フォーカス駆動部23、アイリス駆動部24が制御されて、ズームレンズ21が所定の状態になる。   A camera control CPU (Central Processing Unit) 37 controls the entire camera body 30 and lens unit 20 in an integrated manner, takes out image data temporarily stored in the image memory 36, and stores it in the liquid crystal display device 38. It is displayed or saved in the external memory 39. Also, the image data stored in the external memory 39 is read and displayed on the liquid crystal display device 38. Signals from the operation unit 40 such as a shutter release switch and a zooming switch are input to the camera control CPU 37, and each unit is controlled based on the signals from the operation unit 40. For example, when the shutter release switch is operated, a command is issued from the camera control CPU 37 to the mirror driving unit 41 and a command is issued to the timing control unit 42, and the mirror driving unit 41 causes the flip-up mirror 32 to be shown by a two-dot chain line in the figure. The light beam from the zoom lens 21 is input to the image sensor 31 and the signal read timing of the image sensor is controlled by the timing controller 42. The camera body 30 and the lens unit 20 are connected by a communication connector 43, and signals relating to the control of the zoom lens 21, such as an AF (Auto Focus) signal, an AE (Auto Exposure) signal, and a zooming signal, are transmitted to the camera control CPU 37. To the lens control CPU 25 via the communication connector 43, and the zoom control unit 22, the focus drive unit 23, and the iris drive unit 24 are controlled by the lens control CPU 25, and the zoom lens 21 enters a predetermined state.

なお、上記実施の形態では、撮像装置を一眼レフカメラとして示したが、固定レンズ型のカメラとして適用してもかまわない。また、デジタルカメラに限らず銀塩フィルム用カメラとして適用することもできる。   In the above embodiment, the imaging apparatus is shown as a single-lens reflex camera, but it may be applied as a fixed lens type camera. Further, the present invention can be applied not only to a digital camera but also to a silver salt film camera.

その他、前記各実施の形態において示した各部の形状及び数値は、何れも本発明を実施するための具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。   In addition, the shapes and numerical values of the respective parts shown in the above embodiments are merely examples of specific embodiments for carrying out the present invention, and these limit the technical scope of the present invention. It should not be interpreted.

本発明ズームレンズの第1の実施の形態のレンズ構成を示す図である。It is a figure which shows the lens structure of 1st Embodiment of this invention zoom lens. 図3及び図4と共に第1の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例1の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。FIG. 3 and FIG. 4 show aberration diagrams of Numerical Example 1 in which specific numerical values are applied to the first embodiment. This diagram shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the wide angle end. 中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。It shows spherical aberration, astigmatism and distortion at the intermediate focal length. 望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。It shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the telephoto end. 本発明ズームレンズの第2の実施の形態のレンズ構成を示す図である。It is a figure which shows the lens structure of 2nd Embodiment of this invention zoom lens. 図7及び図8と共に第2の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例2の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。FIG. 7 and FIG. 8 show aberration diagrams of Numerical Example 2 in which specific numerical values are applied to the second embodiment. This drawing shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the wide angle end. 中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。It shows spherical aberration, astigmatism and distortion at the intermediate focal length. 望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。It shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the telephoto end. 本発明ズームレンズの第3の実施の形態のレンズ構成を示す図である。It is a figure which shows the lens structure of 3rd Embodiment of this invention zoom lens. 図11及び図12と共に第3の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例3の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。FIG. 11 and FIG. 12 show aberration diagrams of Numerical Example 3 in which specific numerical values are applied to the third embodiment. This diagram shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the wide angle end. 中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。It shows spherical aberration, astigmatism and distortion at the intermediate focal length. 望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。It shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the telephoto end. 本発明ズームレンズの第4の実施の形態のレンズ構成を示す図である。It is a figure which shows the lens structure of 4th Embodiment of the zoom lens of this invention. 図15及び図16と共に第4の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例4の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。15 and 16 show aberration diagrams of Numerical Example 4 in which specific numerical values are applied to the fourth embodiment. This drawing shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the wide-angle end. 中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。It shows spherical aberration, astigmatism and distortion at the intermediate focal length. 望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。It shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the telephoto end. 本発明撮像装置の一実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows one Embodiment of this invention imaging device.

符号の説明Explanation of symbols

1…ズームレンズ、GR1…第1レンズ群、GR2…第2レンズ群、GR3…第3レンズ群、GR4…第4レンズ群、G12…負の屈折力を有するレンズ、G13…両凸形状で正の屈折力を有するレンズ、G14…負の屈折力を有するレンズ、2…ズームレンズ、GR1…第1レンズ群、GR2…第2レンズ群、GR3…第3レンズ群、GR4…第4レンズ群、G11…負の屈折力を有するレンズ、G12…両凸形状で正の屈折力を有するレンズ、G13…負の屈折力を有するレンズ、3…ズームレンズ、GR1…第1レンズ群、GR2…第2レンズ群、GR3…第3レンズ群、GR4…第4レンズ群、G11…負の屈折力を有するレンズ、G12…両凸形状で正の屈折力を有するレンズ、G13…負の屈折力を有するレンズ、4…ズームレンズ、GR1…第1レンズ群、GR2…第2レンズ群、GR3…第3レンズ群、GR4…第4レンズ群、G13…負の屈折力を有するレンズ、G14…両凸形状で正の屈折力を有するレンズ、G15…負の屈折力を有するレンズ、10…撮像装置、21…ズームレンズ、31…撮像素子   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Zoom lens, GR1 ... 1st lens group, GR2 ... 2nd lens group, GR3 ... 3rd lens group, GR4 ... 4th lens group, G12 ... Lens with negative refractive power, G13 ... Biconvex shape and positive G14: lens having negative refractive power, 2 ... zoom lens, GR1 ... first lens group, GR2 ... second lens group, GR3 ... third lens group, GR4 ... fourth lens group, G11: a lens having a negative refractive power, G12: a lens having a biconvex shape and a positive refractive power, G13: a lens having a negative refractive power, 3 ... a zoom lens, GR1 ... a first lens group, GR2 ... a second Lens group, GR3... Third lens group, GR4... Fourth lens group, G11... Lens having negative refractive power, G12... Biconvex lens having positive refractive power, G13. 4 ... Zoomle GR1 ... first lens group, GR2 ... second lens group, GR3 ... third lens group, GR4 ... fourth lens group, G13 ... lens having negative refractive power, G14 ... biconvex shape and positive refractive power G15: Lens having negative refractive power, 10: Imaging device, 21: Zoom lens, 31 ... Imaging element

Claims (6)

物体側より像面側へ順に位置した、負の屈折力を有する第1レンズ群、正の屈折力を有する第2レンズ群、負の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群から成り、広角端から望遠端への変倍時に、各群を移動させてズーミングを行うズームレンズにおいて、
前記第4レンズ群中に、物体側から像面側へ順に位置した、負の屈折力を有するレンズ、両凸形状で正の屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有するレンズで構成される3枚接合レンズを有する
ことを特徴とするズームレンズ。
A first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, a third lens group having a negative refractive power, and a positive refractive power, which are located in order from the object side to the image plane side. In a zoom lens that includes a fourth lens group and performs zooming by moving each group during zooming from the wide-angle end to the telephoto end,
The fourth lens group includes, in order from the object side to the image surface side, a lens having a negative refractive power, a biconvex lens having a positive refractive power, and a lens having a negative refractive power. A zoom lens comprising three cemented lenses.
以下の条件式(1)及び(2)を満足することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
(1)0.3<Ld1−Ld2<0.65
(2)23<|Nd1−Nd2|<74
但し、
Ld1:第4レンズ群中の3枚接合レンズの最物体側のレンズの屈折率
Ld2:第4レンズ群中の3枚接合レンズの物体側から2番目のレンズの屈折率
Nd1:第4レンズ群中の3枚接合レンズの最物体側のレンズのアッベ数
Nd2:第4レンズ群中の3枚接合レンズの物体側から2番目のレンズのアッベ数
とする。
The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expressions (1) and (2) are satisfied.
(1) 0.3 <Ld1-Ld2 <0.65
(2) 23 <| Nd1-Nd2 | <74
However,
Ld1: Refractive index of the lens closest to the object side of the third cemented lens in the fourth lens group Ld2: Refractive index of the second lens from the object side of the three cemented lens in the fourth lens group Nd1: Fourth lens group Abbe number Nd2 of the lens on the most object side of the three-piece cemented lens in the middle: The Abbe number of the second lens from the object side of the three-piece cemented lens in the fourth lens group.
前記3枚接合レンズ中に光軸から離れるほど正の屈折力が弱くなるように形成された非球面を有する
ことを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
2. The zoom lens according to claim 1, further comprising an aspherical surface formed such that a positive refractive power decreases as the distance from the optical axis increases in the three-piece cemented lens.
前記3枚接合レンズ中の非球面は、最も像面側に位置している
ことを特徴とする請求項3に記載のズームレンズ。
The zoom lens according to claim 3, wherein the aspherical surface in the three-piece cemented lens is positioned closest to the image plane side.
前記第4レンズ群中に、前記3枚接合レンズの物体側に位置する正レンズ群を有し、以下の条件式(3)を満足することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
(3)−3.0<f3n/fp<−0.1
但し、
f3n:第4レンズ群中の3枚接合レンズの焦点距離
fp:第4レンズ群中において3枚接合レンズの物体側に位置する正レンズ群の焦点距離
とする。
2. The zoom lens according to claim 1, wherein the fourth lens group includes a positive lens group positioned on the object side of the three-piece cemented lens, and satisfies the following conditional expression (3).
(3) -3.0 <f3n / fp <-0.1
However,
f3n: focal length of the three-piece cemented lens in the fourth lens group fp: focal length of the positive lens group located on the object side of the three-piece cemented lens in the fourth lens group.
ズームレンズと該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えた撮像装置であって、
前記ズームレンズは、物体側より像面側へ順に位置した、負の屈折力を有する第1レンズ群、正の屈折力を有する第2レンズ群、負の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群から成り、広角端から望遠端への変倍時に、各群を移動させてズーミングを行い、前記第4レンズ群中に、物体側から像面側へ順に位置した、負の屈折力を有するレンズ、両凸形状で正の屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有するレンズで構成される3枚接合レンズを有する
ことを特徴とする撮像装置。
An imaging apparatus comprising a zoom lens and an image sensor that converts an optical image formed by the zoom lens into an electrical signal,
The zoom lens includes a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, a third lens group having a negative refractive power, which are positioned in order from the object side to the image plane side. 4th lens group having a refractive power of 2 ×, and when zooming from the wide-angle end to the telephoto end, zooming is performed by moving each group, and the zoom lens is positioned in order from the object side to the image plane side in the fourth lens group. An imaging apparatus comprising: a lens having negative refractive power; a biconvex lens having positive refractive power; and a three-piece cemented lens including a lens having negative refractive power.
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